Actividades de física

Indice
1.
Actividad 1
2. Actividad 2
3. Actividad 3
4. Actividad 4
5. Actividad 5
6. Actividad 6
7. Actividad 7

1. Actividad 1

1. ¿Qué es el sistema
   solar?

2. El Sistema
   Solar constituye en realidad una minúscula
   fracción de la Via Láctea. Esta formado por
   el Sol,
   nueve planetas
   con sus respectivos satélites y por asteroides,
   meteoroides, cometas y polvo cósmico. Los
   conocimientos actuales han permitido descubrir la presencia
   de rayos cósmicos solares y galácticos,
   campos magnéticos planetarios, interplanetarios y
   galácticos y viento solar. ¿Hasta donde
   llegan los limites del Sistema Solar? ¿Mas
   allá de Plutón puede haber un ultimo
   planeta?. Se cree que existe un cinturón de cometas,
   conocido como nube de Oort, situado a medio camino entre el
   sol y la estrella mas cercana, alfa Centauro, que se halla
   a 4,5 años luz, o
   sea a unas 268000 U.A. Este cinturón de cometas
   abarcaría un volumen
   de 10000 millones de veces mayor que el ocupado por los
   planetas solares, incluido Plutón.

   Esquema del Sistema Solar

   

   Es la distancia entre la
   tierra y el sol y equivale a:
   1U.A = 1,497 x 1011m = 1.581 x 10-5
   años luz.

3. ¿Qué es una Unidad
   Astronómica?
4. Magnitudes de los planetas

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media entre la tierra y el
Sol

1. Con los datos
   anteriores calcule:
2. 0. La distancia entre cada planeta y el sol
      expresando en Km y unidades
      astronómicas

Distancia de cada planeta al sol:

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media
entre la tierra y el Sol

Distancia entre cada planeta:

U.A = 149 700 000 Km. (Distancia media entre la tierra y
el Sol

1. La distancia entre la Tierra y Mercurio

1. – 0.387 = 0,613

1. La distancia entre Plutón y
   Mercurio

2. 39.912 – 0.387 = 39,525

   19.165 – 1.524 = 17,641

3. La distancia entre Urano y Marte

   120000= 400
   12300 41

4. La relación de los radios de Saturno y
   venus
5. La relación del diámetro de la Tierra
   a Neptuno

12740 = 182
12390 177

2. Actividad 2

1. Reglas de redondeo

• Si el digito a eliminar es > 5 el digito
  retenido aumenta en uno.

• Si el digito a eliminar es < 5 el digito retenido
  se mantiene.

• Si el digito a eliminar es 5 y el retenido impar el
  retenido aumenta en uno.

• Si el digito a eliminar es 5 y el retenido par, el
  retenido se mantiene.

1. Reglas de cada operación en relación
   a cifras significativas

• El sumando que tenga menos decimales permanece en el
  resultado, en otras palabras la suma depende del sumando de
  menos decimales esta regla debe ser aplicada tanto para la
  resta como para la suma.

72.13
-17.03987
57.09013

• En la multiplicación y división el
  numero de cifras significativas en la respuesta final es el
  mismo numero de cifras significativas en la menos precisa,
  donde "menos precisa" significa "la que tiene el número
  de menor de cifras significativas".

(1,1)(934.75) = 1028.225
= 1.028225 x 10 3 = 1.0 x 103

3. Actividad 3

Escribir 5 formulas físicas y demostrar si son
homogéneas

• X = Vt + 1/2at

X = LT-1T + 1/2LT-2T
X = L T+ 1/2L T
T T2
X = L + 1/2L
2L = L + L
2L = 2L (Si es homogénea)

• X = (VF + VO /2)t

X = (LT-1 + LT-1/2)T
X = (2LT-1/2)T
X = LT-1T
X = L T
T
L = L (Si es homogénea) 

• Xmax = VF *
  tv

Xmax = LT-1 T
Xmax = L T

L = L(Si es homogénea) 

• VF = Vo + at

VF = LT-1 + LT-2T
VF = L + L T
T T2
VF = L + L
T T
VF = 2L
T
VF = 2LT-1
LT-1 = 2LT-1(No es
homogénea)

• X = VF2 –
  VO2 / 2a

X = (LT-1)2 –
(LT-1)2 / 2LT-2
X =
L2T-2 – L2T-2 /
2LT-2
L(2LT-2) = 0
L(2L) = 0
T2
2L2 = T2 (No es
homogénea)

4. Actividad
4

1. Magnitudes físicas y el Sistema
   Internacional de Unidades (S.I)

La física se ocupa casi
exclusivamente de cantidades mensurables. Por tanto es muy
importante saber exactamente que es lo que se entiende por
medida.
Magnitud.- Es todo aquello que puede ser medido.
Medida.- Es la comparación de una magnitud con otra de la
misma especie, que arbitrariamente se toma como unidad. La
magnitud de una cantidad física se expresa mediante un
numero de veces la unidad de medida.
En el estudio de la física se distinguen dos tipos de
magnitudes: fundamentales y derivadas.
Las Magnitudes Fundamentales no se definen en términos de
otras magnitudes y dependen del sistema de unidades. En el
sistema absoluto, las magnitudes fundamentales son:

Las magnitudes derivadas se forman mediante la
combinación de las magnitudes fundamentales.
Ejemplo:

Las Magnitudes Suplementarias son aquellas que no han
sido clasificadas como fundamentales o derivadas.

Sistema de Unidades

El sistema absoluto esta formado por:

• El sistema MKS (SI):Metro , kilogramo,
  segundo
• El sistema CGS: centímetro, gramo,
  segundo
• El sistema FPS: pie, libra, segundo

El sistema técnico esta formado por:

• El sistema MKS(europeo): metro, unidad técnica
  de masa, segundo.
• El sistema FPS(inglés): pie, libra, segundo

1. Instrumentos de medida

• Pie de rey

Es un instrumento con escala o
patrón fijo rectilíneo, para medir grosores,
diámetros,etc.

• Nonio o Vernier

Dispositivo utilizado para efectuar medidas de
precisión y basado en dos escalas con movimiento
relativo entre ambas. Bien sea en forma lineal o circular. Por
cada n divisiones de una escala, corresponde n-1 en la otra, y la
división de esta ultima que coincida exactamente con la de
la primera indica, con la aproximación de 1/n, la medida
efectuada.

• Palmer

Es un instrumento para medir espesores, formado por un
tornillo micrométrico de 1mm de paso de rosca, con la
cabeza dividida de gralte. en 100 partes, por lo que aprecia
hasta 0.01mm.

• Esferómetro

Es un instrumento para medir pequeños espesores y
determinar el radio de
curvatura de superficies esféricas.

• Cronómetro

Es un reloj de alta precisión para medir
fracciones tiempo muy
pequeñas.

5. Actividad
5

Factores de Conversión
Tiempo:
1 s = 1.667 x 10-2 min = 2.778 x 10–4
h
= 3.169 x 10-8 año
1 min = 60s = 1.667 x 10-2h
= 1.901 x 10-6año
1 h = 3600s = 60min
= 1.141×10-4año
1 año = 3.156 x107s = 5.259 x 105min
= 8.766 x103h

Longitud:
1 m = 102cm = 39.37 pulg = 6.214 x 10-4
mi
1 mi = 5280 pie n= 1.609 km
1 pulg = 2.540 cm
1 Å (angstrom9 0 10-8 cm = 1010m =
10-4 μ(micron)
1 μ = 10-6 m
1 U.A (unidad astronomica) = 1.496 x 1011m
1 año luz = 9.46 x 1015m
1 parsec = 3.084 x 1016 m

Angulo:
1 radian = 57.3°
1° = 1.74 x 10-2 rad
1´ = 2.91 x 10-4rad
1" = 4.85 x 10-6rad

Area:
1 m2 = 104 cm2 =1.55
x10-5pulg2
= 10.76 pie2
1
pulg2 = 6.452 cm2
1 pie = 144
pulg2 = 9.29 x 10-2
m2

Volumen:
1 m2 = 106 cm3 = 103
litros
= 35.3 pie3 = 6.1 x 104
pulg3
1 pie3 = 2.83 x 10-2
m3 = 28.32 litros

Velocidad:
1 m s-1 = 102 cm s-1 = 3.281 pie
s-1
1 pie s-1 = 30.48 cm
s-1
1km min-1 = 60km h-1 =
16.67 m s-1

Aceleración:
1 m s-2 = 102 cm s-2 = 3.281 pie
s-2
1 pie s-2 = 30.48 cm
s-2

Masa:
1 kg = 103 g = 2.205 lb
1 lb = 453,6 kg = 0.4536 kg
1 uma = 1.6604 x 10-27 kg

Fuerza:
1 N = 105 dina = 0.2248 lbf = 0.102 kgf
1 dina = 10-5 N = 2.248 x 10 –6
lbf
1 lbf = 4.448 N = 4.448 x 105 dina
1kgf = 9.81 N

Presión:
1 N m-2 = 9.265 x 10–6 atm
=1.450 x 10-4 lbf pulg-2 = 10 dina
cm-2
1 atm = 14,7 lbf
pulg-2 = 1.013 x 105 N m-2
1
bar = 106 dina cm-2

Potencia:
1 W = 1.341 x 10-3 hp
1hp = 745.7 W

Temperatura:
K = 273.1 + °C
°C = 5/9(°F – 32)
°F = 9/5°C + 32

Energía:
1 J = 107 ergs = 0.239 cal
= 6.242 x 1018 eV
1 eV = 10-6 MeV = 1.60 x 10-12 erg = 1.07 x
10-9 uma
1 cal = 4.186 J = 2.613 x 1019 eV = 2.0807 x
1010 uma
1 uma = 1.492 x 10-10J
= 3.564 x 10-11 cal = 931.0 MeV

Carga Eléctrica:
1 C = 3 x 109 stC
1 stC = 1/3 x 10-9C

Corriente:
1 A = 3 x 109 stA
1 stA = 1/3 x 10-9ª
1 μA =
10-6 A, 1 mA =
10-3 A

Campo Eléctrico:
1 N C-1 = 1 V m-1 = 10-2 Vcm-1 =
1/3 x 10-4 stV cm-1

Potencial Eléctrico:
1 V = 1/3 x 10-2stV
1 stV = 3 x 102V

Resistencia:
1 Ω =
106 μΩ
1 MΩ =
106Ω

Capacitancia:
1 F = 9 x 1011 stF
1 stF = 1/9 x 10-11F
1 μF =
10-6 F, 1 pF =
10-12 F

Campo Magnético:
1 T = 104 gauss, 1 gauss = 10-4
T

Flujo Magnético:
1 Wb = 108 maxwell
1 maxwell = 10–8 Wb

Campo Magnetizante:
1 A m-1 = 4π x
10-3
oersted
1 oersted = 1/4π x
103 A
m-1

6. Actividad
6

a. Teoría
de Errores
El significado de la palabra “error'' no es muy preciso, puesto
que con frecuencia autores diferentes lo emplean con sentidos
diferentes. En un sentido amplio puede considerarse el error como
una estimación o cuantificación de la incertidumbre
de una medida. Cuanto más incierta sea una medida, tanto
mayor será el error que lleva aparejado.
Suelen distinguirse dos tipos de errores: errores
sistemáticos y accidentales.

• Errores
  sistemáticos
• Errores
  accidentales
• Expresión de los
  errores
• • Error
    absoluto
  • Error
    relativo
  • Cifras
    significativas
• Redondeo de
  números

Errores sistemáticos
Como su nombre indica, no son debidos al azar o a causas no
controlables. Pueden surgir de emplear un método
inadecuado, un instrumento defectuoso o bien por usarlo en
condiciones para las que no estaba previsto su uso. Por ejemplo,
emplear una regla metálica a una temperatura
muy alta, puede introducir un error sistemático si la
dilatación del material hace que su longitud sea mayor que
la nominal. En este caso, todas las medidas pecarán
(sistemáticamente) por defecto. El error podría
evitarse eligiendo un material de coeficiente de
dilatación bajo o controlando la temperatura a la que se
mide.
Medir temperaturas con un termómetro graduado en grados Farenhait,
suponiendo por equivocación que está graduado en
grados Celsius, introduce también un error
sistemático en la medida. El error se evita en este caso
recabando información sobre la escala del
termómetro.
Los errores sistemáticos no son objeto de la teoría
de errores. Realmente son equivocaciones que pueden y deben
evitarse, empleando métodos e
instrumentos de medida correctos y adecuados a los fines que se
deseen obtener.

Errores accidentales
Estos son los que llamaremos simplemente errores en el sentido
técnico de la palabra. Son incertidumbres debidas a
numerosas causas incontrolables e imprevisibles que dan lugar a
resultados distintos cuando se repite la medida en condiciones
idénticas.
Los errores accidentales, o errores propiamente dichos, parecen
fruto del azar, y por ello reciben el nombre de errores
aleatorios. Pueden ser debidos a la acumulación de muchas
incertidumbres sistemáticas incontrolables o bien pueden
provenir de variaciones intrínsecamente aleatorias a nivel
microscópico. En ambos casos el resultado es que las
medidas de una magnitud siguen una distribución de probabilidad, que
puede analizarse por medios
estadísticos. Aunque la presencia de los errores
accidentales no pueda evitarse, sí puede estimarse su
magnitud por medio de estos
métodos estadísticos

Expresión de los errores

• Error absoluto
• Error relativo
• Cifras significativas

Error Absoluto
Para reducir el error se deben efectuar medidas de objeto.
Supóngase que sobre una longitud se obtienen los
siguientes resultados: 17.38 cm, 17.33 cm y 17.40 cm.
Debemos obtener la media aritmética de las mediciones para
así obtener el valor mas
probable de la medición.
L= 17.38 + 17.33 + 17.40 = 17.37 cm
3
A continuación calculamos la desviación absoluta o
error absoluto así:
Error Absoluto = medición – media
aritmética

1. 17.38 – 17.37 = 0.01 cm
2. 17.33 – 17.37 = -0.04 cm
3. 17.40 – 17.37 = 0.03 cm

Después sumamos los resultados anteriores y lo
dividimos por el numero de mediciones y así encontramos la
desviación media.
__
Δl = + 0.01+0.04+0.03
= 0.03 cm
3
Este resultado lo representamos de la siguiente forma:
L = (17.37 + 0.03) cm

Error Relativo
Este se calcula sobre una sola medición. Se obtiene una
mediada de tan solo 17.38 cm esta obtenida con una regla
calibrada en milímetros;
La desviación absoluta corresponde a la mitad de un
milímetro, o sea, 0.05cm.
A continuación definimos el error relativo como el
cociente entre el error absoluto y la medición.
N = 0.05 cm = 0.0029
17.38 cm
N = 0.3%

b. Términos

• Contratación.- Mediante este proceso
  podemos comprobar la exactitud de la medida.
• Ajuste.- Es una medida proporcionada de las partes de
  una cosa para ajustarse.
• Tolerancia.- Mediante esta podemos decir que el valor
  de la medida puede aumentar o puede disminuir.
• Exactitud.- Es la fidelidad en la ejecución de
  algo.
• Precisión.- Exactitud, cierto
  determinado.
• Sensitividad.- Perteneciente a los sentidos
  corporales.
• Fiabilidad.-
• Sensibilidad.- Facultad de sentir, propia de los
  seres vivos.

7. Actividad
7

1. Interpolación.

2. Es un proceso mediante el cual, conocidos los
   valores que toma una función en dos puntos a,b, se
   determina, con cierto grado de aproximación, el
   valor que toma en un punto comprendido entre a y
   b.

   Mediante este proceso se puede determinar el valor
   de una función‌ en un exterior a un intervalo
   del que se conocen sus valores.

3. Extrapolación
4. Proceso de Linealización de
   Curvas

Este Proceso de Linealización consiste en
convertir las rectas de un plano cartesiano en vectores.

Autor:

Andres Gonzalo Constante Murillo

Segundo Año
Ing. Sistemas
Universidad Laica
Eloy Alfaro de Manta
Ecuador